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ZrC改性石墨对低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料结构与性能的影响

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耐火材料 2023年第4期57卷 295-299页

作者：邝昌柳王杏刘正龙丁军余超邓承继祝洪喜武汉科技大学、省部共建耐火材料与冶金国家重点实验室湖北武汉430081

为解决目前低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料性能下降、寿命缩短等问题,以Zr粉和鳞片石墨为原料,以NaCl和NaF为熔盐介质,在氩气气氛中于1000℃保温3 h合成了ZrC改性石墨。然后以电熔白刚玉、α-Al_(2)O_(3)粉、Al粉、Si粉、鳞片石墨和ZrC改性... 详细信息

为解决目前低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料性能下降、寿命缩短等问题,以Zr粉和鳞片石墨为原料,以NaCl和NaF为熔盐介质,在氩气气氛中于1000℃保温3 h合成了ZrC改性石墨。然后以电熔白刚玉、α-Al_(2)O_(3)粉、Al粉、Si粉、鳞片石墨和ZrC改性石墨为原料,以酚醛树脂为结合剂制备了低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料试样。研究了ZrC改性石墨添加量(加入质量分数分别为0、1%、3%、5%)对低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料的物相组成、显微形貌、物理性能的影响。结果表明:与仅添加鳞片石墨的试样相比,引入1%~3%(w)的ZrC改性石墨可显著提高低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料试样的力学性能,但是当引入5%(w)的ZrC改性石墨时,降低了其性能。添加3%(w)ZrC改性石墨时,试样的力学性能最优,其常温抗折强度和常温耐压强度分别为22.3和97.5 MPa。

关键词： ZrC 改性石墨低碳Al_(2)O_(3)-C耐火材料显微结构力学性能

改性石墨作为电催化电极材料的性能及应用研究

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炭素 2023年第4期 19-21,10页

作者：王思瑾黑龙江科技大学哈尔滨150028

电催化氧化技术是一种绿色水处理技术,本文探索了预处理石墨电极制备工艺,并研究了修饰电极作为阴极对有机污染物的去除效果,主要通过将改性修饰石墨电极作为阴极应用于电解体系中,单独研究阴极对电催化体系的影响。实验结果表明,改性... 详细信息

电催化氧化技术是一种绿色水处理技术,本文探索了预处理石墨电极制备工艺,并研究了修饰电极作为阴极对有机污染物的去除效果,主要通过将改性修饰石墨电极作为阴极应用于电解体系中,单独研究阴极对电催化体系的影响。实验结果表明,改性后的石墨电极对高浓度的有机物能够保持较好的去除水平,同时改性电极在pH值呈现酸性时,对有机物的电催化效果仍然稳定。

关键词：电催化改性石墨电极

苯甲酸钠改性石墨作为锂离子电池负极材料的性能（英文）

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材料导报 2017年第18期31卷 5-10页

作者：张婷李爱菊张丽田陈红雨华南师范大学化学与环境学院广州510006

将不同浓度的苯甲酸钠改性的石墨电极作为锂离子电池的负极备用材料,并使用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等电化学方法表征电池的性能。结果表明,与初始的石墨电极相比,被改性后的石墨电极表现出更好的循环效率和稳定性,且在0.5C条件... 详细信息

将不同浓度的苯甲酸钠改性的石墨电极作为锂离子电池的负极备用材料,并使用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等电化学方法表征电池的性能。结果表明,与初始的石墨电极相比,被改性后的石墨电极表现出更好的循环效率和稳定性,且在0.5C条件下,首次的充放电比容量分别为293.9mAh/g和326.4mAh/g。主要原因是改性后的石墨电极的表面形成的SEI膜能有效抑制石墨材料的膨胀,并且更有利于锂离子的迁移。同时,采用量子化学方法计算了溶剂分子和苯甲酸钠的最低空轨道和最高占据轨道能量值。结合电化学表征和量子计算结果,苯甲酸钠改性石墨电极的最佳浓度为1.0%。此外,还研究了最佳浓度改性石墨电极的高温性能。

关键词：改性石墨苯甲酸钠量子化学方法高温性能锂离子电池负极材料

改性石墨对Al2O3-SiC-C质浇注料性能的影响

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耐火材料 2008年第1期42卷 29-32页

作者：石会营张炀卜相娟曹喜营何家松王雷中钢集团洛阳耐火材料研究院武汉遮天高技术复合材料有限公司

以传统Al2O3-SiC-C质浇注料的基本配方为基础,制备成沥青质量分数为2%的Al2O3-SiC-C质浇注料和改性石墨质量分数分别为2%、4%和6%的Al2O3-SiC-C质浇注料,对比研究了这几种浇注料的流动性及经110℃、1 100℃和1 500℃处理后浇注体的体积... 详细信息

以传统Al2O3-SiC-C质浇注料的基本配方为基础,制备成沥青质量分数为2%的Al2O3-SiC-C质浇注料和改性石墨质量分数分别为2%、4%和6%的Al2O3-SiC-C质浇注料,对比研究了这几种浇注料的流动性及经110℃、1 100℃和1 500℃处理后浇注体的体积密度、体积稳定性、强度、抗氧化性和抗渣性。结果表明:随着碳源由沥青改为改性石墨以及随着改性石墨加入量的增多,浇注料的需水量增多;不同温度处理后浇注体的体积密度均先增后降;烘干后强度降低较多,烧后强度变化相对较小;抗氧化性差别不大;高温抗折强度明显提高;添加改性石墨的浇注料比添加等量沥青的抗渣性差,但随着改性石墨加入量的逐渐增多,其抗渣性又有所提高。

关键词：改性石墨 Al2O3-SiC-C浇注料流动性体积稳定性抗氧化性抗渣性

改性石墨对Al_2O_3-SiC-C质铁沟浇注料性能的影响

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耐火材料 2013年第5期47卷 362-364页

作者：陈玉龙赵雷龚仕顺瞿为民雷中兴李远兵李淑静武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地湖北武汉430081 武钢耐火材料有限责任公司湖北武汉430081

为了解决鳞片石墨因密度小、润湿性差和分散困难而难以在浇注料中使用的问题,首先采用硅烷偶联剂KH-560对≤0.178和≤0.074 mm的鳞片石墨分别进行改性处理,得到两种粒度的改性石墨;然后在传统Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料配方(w):电熔致密刚... 详细信息

为了解决鳞片石墨因密度小、润湿性差和分散困难而难以在浇注料中使用的问题,首先采用硅烷偶联剂KH-560对≤0.178和≤0.074 mm的鳞片石墨分别进行改性处理,得到两种粒度的改性石墨;然后在传统Al2O3-SiC-C质铁沟浇注料配方(w):电熔致密刚玉62%、SiC粉24%、α-Al2O3微粉5%、纯铝酸钙水泥4%、SiO2微粉3%、球状沥青(≤1 mm)2%的基础上,分别用0.5%(w)的改性前后的石墨等量取代球状沥青,以研究KH-560硅烷偶联剂改性鳞片石墨对Al2O3-SiC-C铁沟浇注料性能的影响。结果表明:与原石墨相比,改性后石墨的分散性明显改善,浇注料的需水量大幅降低,且加入≤0.178 mm改性石墨的试样分散效果较好;含石墨试样的常温物理性能均有所下降,但加入≤0.178 mm改性石墨的试样强度和体积密度都明显高于加入其他石墨的,仅略低于无石墨的;加入石墨的试样抗渣性能明显得到提高,且加入≤0.178 mm改性石墨试样的抗渣性能最佳。综合考虑浇注料的各项性能,认为经硅烷偶联剂改性的鳞片石墨可部分取代球状沥青,且最佳粒度为≤0.178 mm。

关键词： Al2O3-SiC-C 硅烷偶联剂改性石墨铁沟浇注料

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可穿戴脉搏监测传感器的制备及性能研究

棉纺织技术 2024年

作者：何崟乔智超刘皓周鹏天津工业大学天津工业大学智能可穿戴电子纺织品研究所天津市天中依脉科技开发有限公司

为解决柔性压阻传感器在实际应用中传感性能不稳定、可靠性差等问题，采用改性石墨为导电材料，聚氨酯为柔性基底，通过溶液混合法制备了改性石墨/聚氨酯复合薄膜，并将其与丝网印刷织物电极组装成柔性压阻传感器。测试表征了制备样品... 详细信息

为解决柔性压阻传感器在实际应用中传感性能不稳定、可靠性差等问题，采用改性石墨为导电材料，聚氨酯为柔性基底，通过溶液混合法制备了改性石墨/聚氨酯复合薄膜，并将其与丝网印刷织物电极组装成柔性压阻传感器。测试表征了制备样品的微观形貌、化学结构、力学、电学性能以及柔性压阻传感器的性能，并利用单因素方差分析和Kruskal-Wallis检验方法研究了传感器性能的差异性。结果表明：在0 kPa～3 kPa的压力范围内，传感器灵敏度最高可达到137.67 kPa-1；其灵敏度、迟滞性、响应时间、恢复时间以及重复性误差等性能在95%的置信区间下均无显著性差异；制备的传感器能够准确识别出不同位置脉搏信号。认为：该传感器具有一致的传感性能，能够应用于可穿戴脉搏监测系统中。

关键词：改性石墨复合薄膜柔性压阻传感器电学性能灵敏度差异性检验脉搏监测

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改性石墨对镁碳砖性能的影响

耐火材料 2011年第3期45卷 184-186页

作者：毕万利张玲田琳魏宇希辽宁科技大学高温材料与镁资源工程学院辽宁鞍山114051

为了提高钢包渣线镁碳砖的使用寿命，将0～1％质量分数的改性石墨引入到钢包渣线用镁碳砖中，研究了其加入量对镁碳砖体积密度、显气孔率、常温耐压强度、热膨胀率和抗渣性的影响，并采用偏光显微镜分析了试样的显微结构。结果表明：引... 详细信息

为了提高钢包渣线镁碳砖的使用寿命，将0～1％质量分数的改性石墨引入到钢包渣线用镁碳砖中，研究了其加入量对镁碳砖体积密度、显气孔率、常温耐压强度、热膨胀率和抗渣性的影响，并采用偏光显微镜分析了试样的显微结构。结果表明：引入少量改性石墨对镁碳砖的致密度略有负面影响，但改性石墨在高温下产生的体积膨胀能弥补砖的基质收缩和砖与砖之间的缝隙，从而提高镁碳砖的抗渣性；当改性石墨加入质量分数为0．8％时，镁碳砖中骨料与基质的缝隙最小，抗渣性最好。

关键词：改性石墨镁碳砖热膨胀抗渣性

改性石墨/炭黑/天然橡胶复合材料的制备与性能研究

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改性石墨/炭黑/天然橡胶复合材料的制备与性能研究

作者：陆佳华西华大学

学位级别：硕士

攀枝花具有丰富的石墨资源,居全国第三位,但综合利用水平低,为提高其综合利用水平,拓展石墨的应用领域,对石墨的深加工和应用研究已成为当前的热点。本文采用硬脂酸、酚醛树脂和聚丙烯酸酯分别对氧化石墨、膨胀石墨和氧化石墨烯进行改性... 详细信息

攀枝花具有丰富的石墨资源,居全国第三位,但综合利用水平低,为提高其综合利用水平,拓展石墨的应用领域,对石墨的深加工和应用研究已成为当前的热点。本文采用硬脂酸、酚醛树脂和聚丙烯酸酯分别对氧化石墨、膨胀石墨和氧化石墨烯进行改性,研究改性石墨与天然橡胶共混,制备改性石墨/天然橡胶复合材料的性能,研究炭黑用量对改性石墨/炭黑/天然橡胶复合材料性能的影响,实现以改性石墨部分或全部代替炭黑增强天然橡胶,促进石墨资源开发和拓展石墨应用领域的目的。以酚醛树脂对氧化石墨进行浸渍改性,研究结果表明:石墨经酚醛树脂改性后表面粗糙程度和热失重增加,活性官能团增多,分散性增强;当石墨粒度小于2500目,氧化石墨与酚醛树脂质量比小于5:1,浸渍时间4h,超声分散40min所制备的改性氧化石墨/天然橡胶复合材料拉伸强度较好,当改性氧化石墨用量为20份时,复合材料的拉伸强度值最大,为26.8MPa,磨耗比最小,为0.98%;改性氧化石墨/炭黑/天然橡胶复合材料随炭黑用量的增加,拉伸强度、定伸应力呈先增加后减小的趋势,断裂伸长率逐渐降低,当改性氧化石墨用量为20份,炭黑用量为10份时,拉伸强度值最大、磨耗比最小,分别为30.2MPa和0.76%,与纯的天然橡胶相比,拉伸强度提升了379.4%,磨耗比降低了35.6%,最小转矩和最高转矩增大,硫化时间增长。膨胀石墨经聚丙烯酸酯改性后,石墨本征结构不改变,膨胀石墨表面包覆了大量聚丙烯酸酯,热失重增大,活性官能团和粗糙程度增加,分散性增强,对天然橡胶的增强效果较弱;当丙烯酸酯预聚体与膨胀石墨质量比为5:1,膨胀体积为10mL/g,改性膨胀石墨用量为5份时,改性膨胀石墨/天然橡胶复合材料的拉伸强度最值大,为9.1MPa,磨耗较低,为1.24%;改性膨胀石墨/炭黑/天然橡胶复合材料随炭黑用量的增加,定伸应力增大,断裂伸长率和磨耗比逐渐降低,拉伸强度在改性膨胀石墨用量为5份,炭黑用量为20份时,达到最大值,为20.5MPa,此时的磨耗比为1.08%,与纯的天然橡胶相比,拉伸强度提升了225.4%,磨耗比降低了8.5%。以硬脂酸改性氧化石墨烯,硬脂酸通过表面包覆或嵌合在氧化石墨烯表面或层间,无新物质生成,改性后的氧化石墨烯层间距减小,热失重增大,活性基团和粗糙度增加,分散性提高;当氧化石墨烯与硬脂酸质量比为250:9,在600℃下反应6h,超声分散600min制备的硬脂酸改性氧化石墨烯与天然橡胶共混,得到的复合材料性能较佳;随改性氧化石墨烯用量的增加,复合材料定伸应力增大,断裂伸长率降低,硫化时间缩短,拉伸强度在改性氧化石墨烯用量为5份时达到最大值,为15.8MPa,此时的磨耗比最低,为1.05%;采用改性氧化石墨烯与炭黑并用可显著提升橡胶的拉伸强度和耐磨性能,随炭黑用量的增加,复合材料断裂伸长率降低,定伸应力增大,当改性氧化石墨烯为5份,炭黑为30份时,复合材料拉伸强度值最大,为32.6MPa,磨耗比最低,为0.73%,与纯的天然橡胶相比,拉伸强度提升417.5%,磨耗比降低了38.1%。

关键词：改性石墨酚醛树脂聚丙烯酸酯硬脂酸天然橡胶

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改性石墨作为锂离子电池负极材料的研究

改性石墨作为锂离子电池负极材料的研究

作者：向瑾华中科技大学

学位级别：硕士

为获得高比容量、高首次效率、循环性能稳定以及倍率性能优异的锂离子电池负极材料,本文采用微膨处理、机械球磨和碳包覆三种方法来对天然石墨进行改性,结合扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、比表面积... 详细信息

为获得高比容量、高首次效率、循环性能稳定以及倍率性能优异的锂离子电池负极材料,本文采用微膨处理、机械球磨和碳包覆三种方法来对天然石墨进行改性,结合扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、比表面积测试仪(BET)、恒流充放电、循环伏安和电化学阻抗等表征手段,探究了配料量、球磨时间、碳包覆时间和温度对改性石墨电化学性能的影响。主要研究内容和结论如下:(1)以浓硫酸为溶剂,过氧化氢为强氧化剂,过硫酸铵为插层剂,采用常温搅拌插层法制备膨胀石墨。结果表明,氧化剂的引入在石墨片层产生了更多的缺陷和活性位点,使膨胀石墨的储锂性能得到提高,在0.1 C时其首次放电比容量达662mAh?g,与天然石墨相比,提高了46%;同时,插层剂在层间分解使石墨内部结构变得蓬松,加快锂离子在层间扩散速率,提高了石墨作为电极材料的倍率性能,1 C时可逆容量达265 mAh?g,提升了70%。(2)对膨胀石墨进行机械球磨处理,发现当配料量为0.75 g,球磨时间为30 h时,制备的样品在0.1 C下的首次放电比容量高达1008 mAh?g,首次库伦效率高达89.3%。其优异的储锂性能和首次效率归因于钢球的激烈碰撞产生剪切力,使样品的颗粒尺寸变小,具有微孔和介孔共存的分级孔结构,同时其内部结构达到了缺陷无序化和石墨片层结晶化的平衡。(3)通过裂解乙炔气体,采用化学气相沉积法对球磨后的膨胀石墨进行碳包覆改性。结果表明,当包覆温度为400°C,包覆时间为0.5 h时,样品的循环性能得到改善,100圈充放电循环后,容量保持率高达68.4%(未包覆样品仅为22.2%);另外,该样品的首次效率也进一步提高至93%。SEM和BET表征结果说明在样品表面沉积一层无定形碳,使样品表面变得平整,减小样品比表面积,同时可以有效减缓充放电过程中的溶剂化共嵌锂带来的体积膨胀效应,从而提高样品的循环稳定性。

关键词：锂离子电池负极材料改性石墨膨胀石墨机械球磨碳包覆